第2课时 实验室制取氧气的原理 催化剂
判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)凡是含氧的物质都可以作为实验室制氧气的原料( )
(2)高锰酸钾中含有氧气,加热即可放出( )
(3)过氧化氢只有加了催化剂才能放出氧气( )
(4)二氧化锰和过氧化氢混合时有气体产生,该反应是分解反应( )
(5)催化剂只能加快其他物质的化学反应速率( )
(6)有多种物质生成的反应都属于分解反应( )
(7)工业制取氧气时,发生的是化学变化( )
(8)工业制取氧气发生的是分解反应( )
[核心知识] 实验室制氧气的原理:
过氧化氢水+氧气
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
氯酸钾氯化钾+氧气
[易错点拨] 催化剂只能改变(加快或减慢)反应的速率,不能决定反应是否发生和生成物的质量。
1.实验室制氧气时,不可缺少的条件是( )
A.必须使用催化剂
B.必须用排水法收集
C.必须用含氧的物质作反应物
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D.必须用带火星的木条检验是否收集满
2.下列关于产生氧气的方法或途径的叙述中,错误的是( )
A.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应
C.在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢分解可制得氧气
D.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气
3.2017·天津 下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.在化学反应后其质量减小 B.催化剂能改变化学反应速率
C.在化学反应后其质量增加 D.在化学反应后其化学性质发生了变化
4.“神舟十一号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气,而NiFe2O4的质量和化学性质都不变,则NiFe2O4在该过程中是( )
A.反应物 B.生成物
C.催化剂 D.消毒剂
5.小明同学加热氯酸钾制取氧气,错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内,其结果与只加氯酸钾相比,正确的是( )
A.反应速率不变
B.生成氧气的质量不变
C.反应速率加快,生成氧气的质量不变
D.反应速率加快,生成氧气的质量增加
6.工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是( )
A.氧气与氮气的化学性质不同
B.氧气与氮气在水中的溶解性不同
C.氧气与氮气的密度不同
D.液氧与液氮的沸点不同
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7.在医院给病人输氧时,用到类似如图2-3-10所示的装置。下列有关说法不正确的是( )
图2-3-10
A.使用该装置可用来观测氧气输出的速率
B.b导管连接病人吸入氧气的塑料管
C.使用该装置可用来观测是否有氧气输出
D.b导管应连接供给氧气的钢瓶
8.下表是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验
序号
过氧化氢溶
液浓度/%
过氧化氢溶
液体积/mL
温度
/℃
二氧化锰
的用量/g
收集氧气的
体积/mL
反应所需
的时间/s
①
5
1
20
0.1
4
16.75
②
15
1
20
0.1
4
6.04
③
30
5
35
—
2
49.21
④
30
5
55
—
2
10.76
(1)通过实验______和实验______对比可知,化学反应速率与反应物的浓度有关;通过实验③和实验④对比可知,化学反应速率与___________________________________有关。
(2)用一定量的15%的过氧化氢溶液制氧气,在不影响产生氧气质量的前提下,为了减慢反应速率,可采取的措施是__________________________________________。
9.2016·台州 资料显示,将新制的5%的过氧化氢溶液加热到80 ℃时,才有较多氧气产生,而向相同质量5%的过氧化氢溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气,反应速率快,所需时间短。
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图2-3-11
(1)小晨按图2-3-11中甲装置进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃。为此,他利用图乙装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃,那么图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)小柯利用催化剂使过氧化氢溶液分解制取氧气,图丙是他设计的气体发生装置,请你指出一处错误:____________________________________。
(3)采用相同质量的5%的过氧化氢溶液制取氧气,图丁虚线表示加热分解5%过氧化氢溶液制取氧气的曲线,请你在该图中用实线画出加入催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法过氧化氢均完全分解)。
10.2016·温州 小明在学习了“用过氧化氢制取氧气”的知识后,进行了如图2-3-12所示的实验。
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图2-3-12
①按图甲组装实验装置并进行气密性检查;
②取10 mL 3%的过氧化氢溶液、0.03 g二氧化锰装入容器,塞紧橡胶塞,接上压强测量仪(如图乙所示);
③倾斜装置,使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合,用压强测量仪测量容器内的气压;
④分别用0.06 g、0.09 g和0.12 g相同的二氧化锰重复上述实验,整理相关数据(如图丙)。
(1)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验中,小明用________________________来反映产生氧气的多少。
(3)本实验除了探究“二氧化锰的质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响”外,还可以探究的问题是_______________________________________________________。
答案
[核心·易错]
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×
[应考能力提升练]
6
1.C 2.B 3.B 4.C 5.D 6.D 7.B
8.(1)① ② 温度
(2)加水稀释
9.(1)加热过氧化氢溶液的同时,溶液中的水蒸气随氧气一起逸出,环境湿度较大,氧气的量较少
(2)长颈漏斗的下端未伸入液面以下
(3)见下图。
[初高衔接拓展练]
10.(1)用手捂住锥形瓶,若导管口出现气泡,则说明装置气密性良好
(2)容器内压强的大小 (3)二氧化锰的质量对反应速率的影响
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